Impact des vésicules extracellulaires sur l'immunité anti-tumorale dans la leucémie lymphoïde chronique in vivo

Impact of Small Extracellular Vesicles on Anti-Tumor Immunity in Chronic Lymphocytic Leukemia In Vivo

• Auteur / Autrice : Ernesto Gargiulo
• Direction : Bassam Janji, Etienne Moussay, Jérôme Paggetti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 17/11/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cancérologie : biologie-médecine-santé (Villejuif, Val-de-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Luxembourg Institute of Health
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté de médecine (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Life Sciences and Health (2020-….)
• Jury : Président / Présidente : Éric Solary
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Basile Stamatopoulos, Alan Ramsay, Stéphanie Kreis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Basile Stamatopoulos, Alan Ramsay

Mots clés

Mots clés contrôlés

Échappement de la tumeur à la surveillance immunitaire

Microenvironnement tumoral

Marqueurs biologiques

Tumeurs hématologiques

Leucémie lymphoïde chronique

Exosomes

Mots clés libres

Petites vésicules extracellulaires

Exosome

Leucémie lymphoïde chronique

Microenvironnement tumoral

Échappement immunitaire

Small extracellular vesicles

Exosome

CLL

Tumor microenvironment

Immune escape

Résumé

Les petites vésicules extracellulaires (sEV) sont des particules de taille nanométriques et impliquées dans la communication entre cellules. Dans le cancer, les petites vésicules extracellulaires dérivées de tumeurs sont responsables de la rééducation des cellules saines environnantes, favorisant la prolifération tumorale, l'échappement immunitaire et les métastases. Dans notre étude, nous nous sommes concentrés pour la première fois sur la caractérisation fonctionnelle des petites vésicules extracellulaires dérivées du microenvironnement de la leucémie (LME-sEV) en isolant directement ces vésicules à partir de la rate de souris leucémiques dans un modèle préclinique (Eμ-TCL1). Nos résultats ont montré que les LME-sEV sont essentielles au développement de la leucémie lymphoïde chronique (LLC) in vivo, et que leur absence a un impact important sur le développement et la progression tumorale. Compte tenu du microenvironnement hautement immunodéprimé dans la LLC, nous nous sommes focalisés sur l'impact des LME-sEV sur les lymphocytes. Nous avons notamment démontrés que les LME-sEV modifient les lymphocytes T CD8+ au niveau transciptomique et protéique induisant une baisse de la synthèse de cytokines pro-inflammatoires, l’expression de marqueurs d’épuisement et une diminution de leur capacité cytotoxique. L’ensemble de nos données démontrent ainsi pour la première fois que les LME-sEV jouent un rôle pro-tumoral clé in vivo et suggèrent fortement que les LME-sEV module négativement la réponse immunitaire anti-tumorale.

Small extracellular vesicles (sEV) are nano-sized particles known for their implications in cell-to-cell communication. In cancer, tumor-derived sEV are responsible for the re-education of surrounding healthy cells, promoting tumor proliferation, immune escape and metastasis. In our study, we focused for the first time on the functional characterization of leukemia microenvironment-derived sEV (LME-sEV) by isolating small vesicles directly from the spleen of pre-clinical leukemic mice (Eμ-TCL1). First, we deeply characterized LME-sEV by proteomics analysis and by single-particle flow and imaging cytometry, and identified immune checkpoint molecules. Then, our results show that LME-sEV are essential for chronic lymphocytic leukemia (CLL) development in vivo, and their absence strongly impacts tumor development and progression. Given the highly immunosuppressive microenvironment in CLL, we focused our attention on LME-sEV impact on lymphocytes. Our data showed that LME-sEV are able to actively decrease CD8+ T cell anti-tumor activity both in vivo and in vitro by impacting transcriptomic and proteomic profile and transferring miRNA. These lead to a diminished synthesis of pro-inflammatory cytokines, to the expression of exhaustion markers and to a decrease cytotoxic activity. Altogether, our data demonstrate for the first time that LME-sEV play a key pro-tumoral role in vivo and suggests that LME-sEV negatively modulate the anti-tumor immune response.